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榜單說明
光刻機十大品牌是由CN10排排榜技術研究部門和CNPP品牌數據研究部門聯合重磅推出的光刻機品牌排行榜,榜單由品牌數據研究部門基于大數據統計及人為根據市場和參數條件變化的分析研究專業測評而得出,是大數據、云計算、數據統計真實客觀呈現的結果。名單以企業實力、品牌榮譽、網絡投票、網民口碑打分、企業在行業內的排名情況、企業獲得的榮譽及獎勵情況等為基礎,綜合了多家機構媒體和網站排行數據,通過特定的計算機模型對廣泛的數據資源進行采集分析研究,并由研究人員綜合考慮市場和參數條件變化后最終才形成數據并在網站顯示。
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光刻機行業簡介

一、光刻機是干什么用的

光(guang)刻(ke)(ke)機是用來制(zhi)造芯(xin)片的(de)。光(guang)刻(ke)(ke)機又(you)被稱為(wei)掩膜(mo)對(dui)準曝(pu)光(guang)機,在芯(xin)片生產(chan)中(zhong)用于光(guang)刻(ke)(ke)工藝,而(er)光(guang)刻(ke)(ke)工藝又(you)是生產(chan)流程中(zhong)最關鍵的(de)一(yi)步,所以(yi)光(guang)刻(ke)(ke)機又(you)是芯(xin)片生產(chan)中(zhong)不可缺少(shao)的(de)設備。

光(guang)刻機決定了(le)芯(xin)片的(de)精密尺(chi)寸,設計師設計好芯(xin)片線(xian)路(lu),再通過光(guang)刻機將線(xian)路(lu)刻在芯(xin)片上,其尺(chi)度通常在微(wei)米(mi)級(ji)以上。

光刻機是(shi)芯(xin)片生產中(zhong)最昂貴也是(shi)技術難度最大的(de)(de)設備,因為其(qi)決定了一塊芯(xin)片的(de)(de)整體框架與功能。

其(qi)實生(sheng)產(chan)高(gao)精度(du)芯片并不難(nan),只是生(sheng)產(chan)速度(du)太慢,而光刻機能快(kuai)速生(sheng)產(chan)高(gao)精度(du)的芯片,所以很(hen)重要。

二、光刻機的工作原理

利用(yong)(yong)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)機(ji)發出(chu)的(de)光(guang)(guang)通過具(ju)有圖形的(de)光(guang)(guang)罩對涂有光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠的(de)薄片(pian)曝光(guang)(guang),光(guang)(guang)刻(ke)(ke)膠見(jian)光(guang)(guang)后會發生(sheng)性質(zhi)變(bian)化,從(cong)而(er)(er)使光(guang)(guang)罩上得圖形復印(yin)到薄片(pian)上,從(cong)而(er)(er)使薄片(pian)具(ju)有電子線路圖的(de)作用(yong)(yong)。這(zhe)就是光(guang)(guang)刻(ke)(ke)的(de)作用(yong)(yong),類似照(zhao)相(xiang)機(ji)照(zhao)相(xiang)。照(zhao)相(xiang)機(ji)拍攝的(de)照(zhao)片(pian)是印(yin)在底片(pian)上,而(er)(er)光(guang)(guang)刻(ke)(ke)刻(ke)(ke)的(de)不是照(zhao)片(pian),而(er)(er)是電路圖和其他電子元件(jian)。

簡單點來說(shuo),光(guang)刻(ke)機(ji)就是(shi)放大的(de)單反,光(guang)刻(ke)機(ji)就是(shi)將光(guang)罩上的(de)設計好(hao)集成電路(lu)圖(tu)形(xing)通過光(guang)線(xian)的(de)曝光(guang)印到光(guang)感材(cai)料(liao)上,形(xing)成圖(tu)形(xing)。

三、光刻機的性能指標

光(guang)(guang)(guang)刻機的主要性(xing)能指標有:支持基片的尺(chi)寸(cun)范(fan)圍,分辨(bian)率(lv)、對(dui)準精度(du)、曝光(guang)(guang)(guang)方式、光(guang)(guang)(guang)源(yuan)波長(chang)、光(guang)(guang)(guang)強均勻性(xing)、生(sheng)產效率(lv)等。

分辨率是對光(guang)(guang)刻(ke)工(gong)藝加工(gong)可以達到的(de)最細(xi)線條(tiao)精度的(de)一種描述方(fang)式。光(guang)(guang)刻(ke)的(de)分辨率受(shou)受(shou)光(guang)(guang)源衍射(she)的(de)限制(zhi),所以與光(guang)(guang)源、光(guang)(guang)刻(ke)系統、光(guang)(guang)刻(ke)膠和(he)工(gong)藝等(deng)各方(fang)面的(de)限制(zhi)。

對準精(jing)度是在多層曝(pu)光時層間圖案(an)的(de)定(ding)位精(jing)度。

曝光方式分為接觸接近式、投影式和直寫式。

曝光光源(yuan)波長分(fen)為紫外(wai)(wai)、深紫外(wai)(wai)和極紫外(wai)(wai)區域,光源(yuan)有汞燈(deng),準分(fen)子激光器等(deng)。

四、光刻機制造需要哪些技術

光(guang)刻機的制造體系(xi)非常復雜,有兩點(dian)至關重要,即精密零部件和(he)組裝技術。

1、精密零部件

一臺(tai)光刻機的(de)制造(zao)需(xu)要數萬個精密(mi)零部件(jian)。通常(chang)來說,一臺(tai)光刻機的(de)制造(zao)需(xu)要大約(yue)八萬個精密(mi)零件(jian),而目前(qian)世界上最為先進的(de)極紫外EUV光刻機所需(xu)要的(de)制造(zao)零件(jian)更是高達十萬余個。

一套(tao)完整(zheng)的光刻機包括多(duo)個組成(cheng)系(xi)(xi)統(tong),主要(yao)包括曝光系(xi)(xi)統(tong)、自動(dong)對(dui)準系(xi)(xi)統(tong)、整(zheng)機軟(ruan)件系(xi)(xi)統(tong)等(deng)。其(qi)中,曝光系(xi)(xi)統(tong)更是包含了照(zhao)明(ming)系(xi)(xi)統(tong)和(he)投(tou)影物鏡(jing)。

在組成光科技的所有核心(xin)(xin)精密(mi)零件中(zhong),光學(xue)鏡(jing)頭、光學(xue)光源、雙工作臺又可以說(shuo)是(shi)核心(xin)(xin)中(zhong)的核心(xin)(xin)。

擁有高數值孔徑的光學鏡頭是決定光刻機的分辨率和閾值誤差能力。而分辨率和套值誤差能力對于一臺品牌光刻機具有至關重要(yao)的(de)重要(yao)性。而世界(jie)上最為先進的(de)EUV極紫外光刻(ke)機唯一可以使用的(de)鏡頭(tou)就是(shi)由蔡司公司生產的(de)鏡頭(tou)。

光刻(ke)(ke)機(ji)(ji)的(de)(de)光學(xue)光源(yuan)(yuan)所包含的(de)(de)光源(yuan)(yuan)波長是(shi)(shi)決定(ding)光刻(ke)(ke)機(ji)(ji)工業能力的(de)(de)重要(yao)部(bu)分。需要(yao)特別(bie)注意的(de)(de)是(shi)(shi),光刻(ke)(ke)機(ji)(ji)所需要(yao)的(de)(de)光源(yuan)(yuan),必須(xu)具備體積(ji)小(xiao)、功率高(gao)以及穩(wen)定(ding)的(de)(de)幾個特點。

比如說極(ji)紫外EUV光刻機所使(shi)用的光源波長是僅僅只有13.5納米的極(ji)紫外光,其(qi)所使(shi)用的光學系統極(ji)為(wei)復雜。

光刻(ke)機中所需(xu)要的(de)工作(zuo)臺系能夠(gou)影響(xiang)光刻(ke)機運行過程(cheng)中的(de)精(jing)度(du)和產效(xiao),含有的(de)綜(zong)合(he)技術難(nan)度(du)非常(chang)高。因為這種工作(zuo)臺中具有承(cheng)載硅(gui)片來能夠(gou)完成光刻(ke)機運行過程(cheng)中的(de)一系列超(chao)精(jing)密(mi)的(de)運動系統,其中包(bao)括上下片、對準(zhun)、景圓(yuan)面(mian)型測量、曝(pu)光等(deng)等(deng)。

2、組裝技術

一臺光刻機不僅需(xu)要(yao)精密的零件,這(zhe)些(xie)零件的組裝技術也至關重要(yao)。

當所(suo)有(you)零(ling)(ling)件都準備就緒(xu)之后,接(jie)下來(lai)的(de)組(zu)裝(zhuang)過程將直接(jie)影響一個光刻機的(de)運行效(xiao)能。現在(zai)光刻機主(zhu)要(yao)生(sheng)產(chan)商(shang)荷蘭ASML公司(中文譯名:阿斯麥爾)的(de)生(sheng)產(chan)過程從(cong)本(ben)質上來(lai)說(shuo)更(geng)像是一個零(ling)(ling)件組(zu)裝(zhuang)公司,因為ASML公司生(sheng)產(chan)光刻機所(suo)需要(yao)的(de)將近90%的(de)部件是從(cong)世(shi)界各地采購,其(qi)在(zai)世(shi)界上擁有(you)超過五千家供(gong)應(ying)商(shang)。

換句話說,ASML公司之所以(yi)能夠在(zai)光(guang)刻(ke)(ke)機(ji)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)技術上打敗尼康以(yi)及佳能等其他光(guang)刻(ke)(ke)機(ji)生(sheng)產對手,從而在(zai)全球光(guang)刻(ke)(ke)機(ji)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)和銷售市場上占據領(ling)先地位,一個(ge)重要(yao)原因就(jiu)是強大的組裝技術。

一家強大的(de)光刻(ke)機組裝(zhuang)企業需要具有各(ge)種(zhong)嫻熟(shu)的(de)技術工人和各(ge)種(zhong)組裝(zhuang)方面的(de)知識產權,從而能夠清楚明白各(ge)種(zhong)精密元(yuan)件如何組裝(zhuang),進而通過他們嫻熟(shu)的(de)操作和系統的(de)知識來(lai)快速和精確的(de)制造一臺光刻(ke)機。

我國(guo)目(mu)前在光刻機(ji)的(de)技(ji)術方(fang)面,經過近二十年的(de)關鍵技(ji)術攻克,已經取得長足發展。

從光刻機雙工作(zuo)臺(tai)來說,中國華卓(zhuo)精(jing)科與清(qing)華團隊生產聯合研制的雙工作(zuo)臺(tai)已經打破ASML的技術壟(long)斷,至于光刻機的同步光源設備(bei)和光學鏡頭的技術也在哈(ha)工大等全國知名(ming)科研機構的潛心研究中獲得了(le)迅猛發(fa)展。

可(ke)以說,目前我國人才(cai)、資源、資金等各(ge)個方面都(dou)已具備,未(wei)來(lai)(lai)我們擁有(you)屬于自(zi)己(ji)的光(guang)刻機(ji)只是時(shi)間問題,未(wei)來(lai)(lai)前景可(ke)期!

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